Platforma Sygnalizacji Agrofagów - Online Pest Warning System

    Kwarantannowy nicień węgorek sosnowiec (Bursaphelenchus xylophilus) jest głównym sprawcą groźnej choroby więdnięcia sosny, powodującej masowe zamieranie drzew różnych klas wieku. Jako gatunek inwazyjny pochodzący z Ameryki Północnej zdołał on już spowodować ogromne straty gospodarcze w Japonii, Chinach i innych państwach wschodnich rejonów Azji. Od 1999 zadomowił się również w Europie – w Portugalii i później Hiszpanii, gdzie również wyrządza ogromne straty ekonomiczne i środowiskowe w leśnictwie. Obecnie nicień ten jest klasyfikowany, jako jeden z najważniejszych szkodników drzewostanów sosnowych Europy i został objęty ścisłym nadzorem Komisji Europejskiej oraz EPPO. Pomimo jego dotychczasowego niewystępowania na naszym obszarze, ze względu na sprzyjające warunki środowiskowe Polska, podobnie, jak pozostałe kraje Europy, zaliczona została do rejonów wysokiego ryzyka i podlega obowiązkowi stałego monitorowania drzewostanów i transportów drewna pod kątem obecności tego szkodnika. Przedstawione obecnie informacje mają na celu przybliżenie służbom fitosanitarnym i leśnym praktycznych aspektów występowania węgorka sosnowca i jego wektora - żerdzianki sosnówki w drzewostanach i transportach drewna, ich biologii, skutecznych metod pobierania prób do dalszych analiz, oraz metod wykrywania węgorka sosnowca na tle innych nicieni licznie występujących w drewnie.

Węgorek sosnowiec (Bursaphelenchus xylophilus) – groźny, kwarantannowy szkodnik sosny

Marek Tomalak i Anna Filipiak, Zakład Metod Biologicznych, Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, ul. W. Węgorka 20, 60-318 Poznań.

Wstęp - Znaczenie węgorka sosnowca

Rozwijający się w drewnie kwarantannowy nicień węgorek sosnowiec – Bursaphelenchus xylophilus Steiner & Buhrer 1934 (Nickle, 1970) (Nematoda, Aphelenchoididae) jest głównym sprawcą groźnej choroby więdnięcia sosny. Od ponad wieku choroba ta atakuje szereg ważnych gospodarczo gatunków sosny oraz, okazyjnie, również inne drzewa iglaste, w różnych rejonach świata. Jako gatunek inwazyjny pochodzący z Ameryki Północnej i przypadkowo zawleczony już na początku ubiegłego wieku do Japonii, zaczął zasiedlać również inne wschodnie rejony Azji (Chiny, Taiwan i Korea Południowa), gdzie stał się ważnym szkodnikiem, dewastującym lokalne drzewostany sosnowe. Od końca lat 90. węgorek sosnowiec zadomowił się również w Europie - w Portugalii i później w Hiszpanii. Do skutecznego rozprzestrzeniania się w środowisku nicienie z rodzaju Bursaphelenchus wykorzystują zwykle specyficzne wektory – chrząszcze z rodzin kózkowatych (Cerambycidae), lub ryjkowcowatych (Curculionidae). W procesie zasiedlania nowych drzew i  drzewostanów węgorek sosnowiec przenoszony jest przez niektóre lokalne gatunki chrząszczy kózkowatych z rodzaju żerdzianka (Monochamus). W Europie jest to powszechnie występująca żerdzianka sosnówka (Monochamus galloprovincialis) (Coleoptera, Cerambycidae).

Poprzez wysoką patogeniczność prowadzącą do szybkiego zamierania drzew różnych klas wieku, w tym również starszych, oraz stałe rozprzestrzenianie się na nowe obszary, od początku bieżącego wieku B. xylophilus stwarza poważne zagrożenie dla drzewostanów sosnowych całej Europy, w skład których wchodzi szereg bardzo wrażliwych gatunków sosny, jak Pinus silvestris, P. nigra, P. pinaster.

Z tego powodu również w Europie nicień ten został objęty szczegółowymi przepisami kwarantannowymi (m.in. Lista EPPO A2; stale aktualizowane Decyzje implementacyjne Komisji i Rady Europy; korespondujące przepisy krajowe), obowiązującymi we wszystkich państwach tego rejonu. Do najważniejszych, regulowanych działań w krajach, w których węgorek jeszcze nie zdołał się zadomowić należy prewencja. Polega ona głównie na stałym monitorowaniu pod kątem obecności węgorka sosnowca lokalnych drzewostanów, transportów drewna i opakowań drewnianych, które przemieszczane są w ramach handlu międzynarodowego oraz na wczesnym eliminowaniu porażonych drzew i materiałów drzewnych. W tej sytuacji wczesne, szybkie, ekonomiczne i w pełni wiarygodne wykrywanie oraz identyfikacja nicieni zasiedlających drewno jest zadaniem priorytetowym dla służb fitosanitarnych i leśnych. Szczęśliwie, szkodnik ten nie zdołał do tej pory zadomowić się w Polsce, choć w ostatnich latach był już kilkakrotnie wykrywany przez służby graniczne Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa (PIORiN) w importowanym drewnie opakowaniowym. Wyniki te w kontekście przyjętego w Unii Europejskiej systemu wyrywkowej kontroli transportowanego drewna i opakowań drewnianych mogą wskazywać na stałe, wysokie zagrożenie dla naszych drzewostanów sosnowych.

Szczególnie istotnym utrudnieniem dla służb fitosanitarnych i leśnych w zakresie wykrywania i prawidłowej identyfikacji węgorka sosnowca w próbach drewna jest powszechna w Polsce obecność w drzewostanach sosnowych innych, rodzimych, niepatogenicznych gatunków nicieni z rodzaju Bursaphelenchus, grupy ‘xylophilus’, które morfologicznie i molekularnie są bardzo zbliżone do węgorka sosnowca. Są to: B. mucronatus, ściśle związany z żerdzianką sosnówką, licznie spotykany w żerowiskach larwalnych tego owada w drewnie sosny i w tchawkach wylatujących chrząszczy, oraz B. fraudulentus zasiedlający głównie drewno drzew liściastych, lecz również wielokrotnie wykazywany przez nas z drewna sosny i modrzewia. Owady-wektory B. fraudulentus nie są do tej pory znane, lecz znana jest jedna z możliwych dróg jego transmisji pomiędzy drzewami. Przebiega ona na powierzchni, lub we wnętrzu ryzomorf pasożytniczych grzybów opieńki szarej i miodowej, na których nicień ten może się rozwijać.  Ryzomorfy opieniek łączą systemy korzeniowe różnych gatunków drzew, dlatego nicienia tego można znaleźć zarówno w drzewach liściastych, jak i iglastych (Tomalak, 2017). Należy również pamiętać, że na świecie znanych jest już ponad 130 gatunków z rodzaju Bursaphelenchus, z czego w Polsce, w drewnie i pod korą różnych drzew występuje ich ponad 25 oraz szereg innych gatunków, należących do różnych grup ekologicznych (tj. bakteriożerne, saprobionty, mykofagi, drapieżne, pasożyty owadów, etc.). 

Obecnie na świecie wstępna identyfikacja taksonomiczna nicieni ekstrahowanych z drewna przeprowadzana jest na podstawie morfologii dorosłych osobników. W przypadku podejrzenia występowania gatunków Bursaphelenchus z grupy ‘xylophilus’ zalecane jest jednak uzupełnienie analizy taksonomicznej badaniami molekularnymi. PIORiN przyjęła w Polsce optymalne rozwiązanie w ramach, którego wstępną identyfikację morfologiczną nicieni ekstrahowanych rutynowo z prób drewna przeprowadzają wyznaczone, rozmieszczone w całym kraju laboratoria terenowe, a w wątpliwych przypadkach, gdy wykryto nicienie z rodzaju Bursaphelenchus, grupy ‘xylophilus’ ostateczne, stosunkowo kosztowne i pracochłonne analizy molekularne przeprowadzone są przez autoryzowane Centralne Laboratorium PIORIN w Toruniu. Jednakże, jak wynika z naszych obserwacji i wizyt w różnych laboratoriach zagranicznych, nie wszystkie kraje równie poważnie traktują ten problem, stwarzając w ten sposób poważne zagrożenie zarówno dla państw sąsiednich, jak również dla nawet znacznie oddalonych państw-odbiorców eksportowanego drewna i przesyłanych z innymi towarami opakowań drewnianych. Sądzimy, że wobec obowiązującego, wyrywkowego systemu granicznej kontroli transportów drewna i opakowań drewnianych oraz monitorowania drzewostanów sosnowych na terenie całego kraju warto przybliżyć pracownikom służb fitosanitarnych i leśnych niektóre ważne aspekty tego zagadnienia. Bezpośrednim celem naszego opracowania może być dalsze usprawnienie oraz zwiększenie skuteczności i precyzji pobierania prób drewna i chrząszczy żerdzianki sosnówki oraz identyfikacji węgorka sosnowca na tle wielu innych nicieni występujących w drewnie sosny.

Prezentowane materiały oparte zostały na wynikach oryginalnych prac autorów, prowadzonych w ramach szeregu projektów badawczych, finansowanych w różnych okresach przez Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, oraz Dyrekcję Generalną Lasów Państwowych.

Autorzy serdecznie dziękują Zarządom i Pracownikom Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa oraz Lasów Państwowych za istotne dla naszych badań wsparcie motywacyjne, merytoryczne i finansowe. 

Odrębne, szczególne podziękowania adresujemy do naszych współpracowników inżynieryjno-technicznych z Zakładu Metod Biologicznych IOR-PIB, którzy kolejno, przez ostatnie lata zapewniali sprawne funkcjonowanie technicznej strony naszych badań, tj. Pani Bożenie Płonce, Pani mgr Agnieszce Błaszak oraz Panu mgr Tadeuszowi Hłyniowi. 

Literatura:

Burgermeister W., Braasch H., Metge K., Gu, J., Schröder T., Woldt E. (2009). ITS-RFLP analysis, an efficient tool for differentiation of Bursaphelenchus species. Nematology 11, 649–668.

EPPO Diagnostics-PM 7/4 (3) Bursaphelenchus xylophilus (2013). Bulletin OEPP/EPPO Bulletin 43, 105–118.

Filipiak A., Hasiów-Jaroszewska B. (2016). The use of real-time polymerase chain reaction with high resolution melting (real-time PCR-HRM) analysis for the detection and discrimination of the quarantine nematode Bursaphelenchus xylophilus and Bursaphelenchus mucronatus. Molecular and Cellular Probes 30, 113–117.

Filipiak A., Wieczorek P., Tomalak M. (2017). Multiplex polymerase chain reaction for simultaneous detection and identification of Bursaphelenchus xylophilus, B. mucronatus and B. fraudulentus – three closely related species within the xylophilus group. Nematology 19, 1107–1116.

Filipiak A., Wieczorek P., Tomalak M. (2019). A fast and sensitive multiplex real-time PCR assay for simultaneous identification of Bursaphelenchus xylophilus, B. mucronatus and B. fraudulentus – three closely related species from the xylophilus group. European Journal of Plant Pathology 155, 239–251.

Tomalak M., Filipiak A. 2010. Description of Bursaphelenchus populi sp. n. (Nematoda: Parasitaphelenchidae), a new member of the xylophilus group from aspen, Populus tremula L., in Europe. Nematology 12, 399-416.

Tomalak, M. 2017. Parasitic association of the mycetophagous wood nematode, Bursaphelenchus fraudulentus with the honey fungus Armillaria ostoyae. Forest Pathology, 1-10. DOI: 10.1111/efp.12325

Tomalak. M., & Filipiak, A. 2021. Effects of inter-specific crossbreeding between the invasive pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus and native B. mucronatus on morphology and reproduction of the hybrid offspring. Forest Pathology, 1-13.  DOI: 10.1111/efp.12676

Wykrywanie i identyfikacja węgorka sosnowca